全球生物燃料：改变格局
2008年十二月22日 随着世界各国政府为生物燃料研究和生产提供税收减免和激励措施，对生物燃料的需求持续增长，为全球农业提供了巨大机遇。制造商面临的一个挑战是，各国在生物燃料技术和战略的开发方面处于广泛的阶段，涉及许多不同的作物和工艺。
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我们： 美国每年使用 1400 亿加仑燃料，预计到 2050 年这一数字将增加到 2900 亿加仑。2005 年能源政策法案鼓励燃料供应商到 2012 年使用 75 亿加仑可再生燃料；从明年开始，他们将被要求每年使用 2.5 亿加仑的纤维素乙醇。此外，超过 $42 亿美元用于贷款、赠款和生产激励，旨在增加纤维素乙醇的研究、开发和生产； 2007 年农业法案提案提供额外的 $16 亿用于研究和 $21 亿的担保贷款。
以玉米为原料的乙醇占美国生物燃料产量的 95%，占美国 8000 万英亩玉米面积的 15% 至 20%%。为防止出口和原料下降，美国玉米种植面积至少需要再扩大 1000 万英亩。然而，土地稀缺可能成为一个问题，因为更多英亩的农田甚至牧场将不得不转向生物燃料作物，以产生足够的产量来抵消世界石油使用量的增加。美国玉米每年必须增加到 140 亿蒲式耳才能满足所有市场需求，而大豆则必须增加到 25 亿蒲式耳以上。然而，随着美国对玉米乙醇的关注推高玉米价格，一些农民正在放弃玉米-大豆轮作，转而种植玉米后玉米，这使得土壤侵蚀和氮耗竭成为主要问题。高投入的双季玉米需要大量的农药和合成氮肥，这会导致表层土壤退化，从而抑制未来作物的产量。在美国较干旱的地区，为生产乙醇而种植的额外玉米作物需要灌溉，从已经紧张的含水层中抽水，无法承受额外的负担。
柳枝稷和其他用于生产纤维素乙醇的多年生草类可以在贫瘠的土壤中生长，根深蒂固，增加了有机质。玉米秸秆和其他玉米残渣也可制成纤维素乙醇。
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巴西： 2006 年，巴西实现了能源独立，这要归功于一项以甘蔗为基础的乙醇计划取代了该国 40% 的汽油使用。巴西对乙醇开发的长期承诺，以及州和联邦的税收减免和灵活燃料汽车（2003 年推出，到 2005 年底新车销量超过 70%）使其成为乙醇生产和世界上的领导者第一大乙醇出口国。 2006 年，巴西出口了 33 亿升乙醇，比 2005 年增加了 30%。
巴西玉米价格飙升至 10 年高位，预计 2006/07 年度作物产量为 4560 万公吨 (Mt)，比上年增加 12%。在这个创纪录的数量中，有 150 万公吨已经售出——甚至在种植之前。
虽然生产商感到有更多种植的压力，但高玉米价格导致乙醇生产成本上升，导致生产商将目光投向新的非粮食作物作为生物燃料来源。大豆——由于生产者从双季玉米而不是玉米-大豆轮作中获利而已经萎缩——也是一种高成本的乙醇来源。巴西的长期乙醇计划以麻疯树、棕榈油、南洋杉（pinhao 种子每三周收获一次，含有 40% 油）和柳枝稷等纤维素乙醇来源为中心。然而，在未来一年左右的时间里，巴西预计其廉价的甘蔗乙醇将得到广泛消费。
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欧洲： 欧盟在 2005 年生产了全球 89% 的生物柴油，而欧盟 25 国的油籽产量在 2006 年达到了创纪录的水平。欧盟生物燃料产量中近 80% 是生物柴油，主要来自德国（占欧盟生物柴油产量的一半以上）、法国和意大利.北欧和东欧双低油菜籽（欧盟的主要生物柴油作物）的收成和价格在过去三年中大幅上涨，2006/07 年的产量估计为 15.75 公吨。向日葵的收成虽然低于双低油菜籽的需求量，但已创下历史新高高点并继续增长。
西班牙生产欧盟最多的乙醇，整个南欧的大豆产量都在增加。具有快速生长和高生物量产量的草原草如巨型芒草为纤维素乙醇生产提供了未来前景。
欧盟政策和计划支持成员国的农业社区，并制定生物燃料目标和标准。欧盟委员会设定了到 2010 年生物燃料在运输燃料中所占比例达到 5.75% 的目标。
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中国： 玉米和其他食用谷物价格上涨导致食品价格上涨和粮食短缺； 2005年以来，玉米秸秆价格飙升500%。到 2010 年，基于玉米的乙醇产量预计将增加两倍，达到 300 万吨，这可能迫使中国在 2008 年之前开始进口玉米。由于担心供应不足和耕地面积减少，中国已要求生产商寻找替代乙醇来源，例如木薯和甜玉米高粱。
甜高粱含糖量高，适应性强，生长迅速，一年两收。它具有很强的耐受性，可以填满中国西部和西北部超过 1.7 亿公顷 (Ha) 的干旱盐碱地。乙醇产量估计在每年每公顷 5,600 到 7,000 升之间，甜高粱相当于甘蔗（每年每公顷 6,500 升），并且生产更清洁、优质的乙醇。甜高粱随种子播种，每公顷仅播种 4.5 公斤种子，而不是每公顷甘蔗茎秆播种 5,000 公斤左右。
中国政府计划将国内乙醇使用量从不到 2% 增加到超过 5% 的总燃料消耗量，并将继续为不断扩大的乙醇行业提供补贴、税收减免和其他财政支持。
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印度： 大部分印度乙醇来自糖；生产商目前每年生产 13 亿升乙醇，预计 2007 年 6 月之后产量将增加，届时乙醇数量将需要翻一番，达到 10% 运输燃料。然而，印度大量的糖料作物导致地下水位下降。
未来的生产可能会看到来自印度 6000 万公顷荒地的非食用油如印楝、水黄皮和麻疯树的生物柴油。动物不会在其上放牧的水黄皮和麻风树可以在干燥、退化或贫瘠的土壤中生长，这些土壤不能用于粮食作物。生长迅速且耐寒，它们在榨油后还能产生出色的有机肥料。在未来五年内，印度计划用麻风树生物柴油/石化柴油混合物替换其每年消耗的 4000 万吨高速柴油中的 5%。
| 与基线相比，三种情景下世界原料价格的百分比变化 | |||||
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原料作物 |
场景 1* | 场景 2* | 场景 3* | ||
| 2010 | 2020 | 2020 | 2020 | ||
| 木薯 | 33 | 135 | 89 | 54 | |
| 玉米 | 20 | 41 | 29 | 23 | |
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油籽 |
26 | 76 | 45 | 43 | |
| 甜菜 | 7 | 25 | 14 | 10 | |
| 甘蔗 | 26 | 66 | 49 | 43 | |
| 小麦 | 11 | 30 | 21 | 16 | |
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*情景 1：在没有技术改进的情况下积极发展生物燃料。 |
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未来的趋势
来自的预测 国际粮食政策研究所 表明存在三种情况。首先，在没有增加燃料节约或技术进步的情况下快速生产生物燃料；第二，纤维素生物燃料到 2015 年实现商业化生产；第三，生产力的提高、技术投资和智能农艺规划都发挥了作用。如图表所示，为了防止生物燃料的成本超过石油成本，使生物燃料成为可行的长期能源解决方案，必须有健全的农业政策和技术创新。
鉴于推动可持续燃料发展的地缘政治力量，生物燃料很可能在未来很长一段时间内成为农业的一部分。投入密集型玉米仍应是美国乙醇的主要来源，也是许多其他国家的主要生物燃料作物，需要大量施肥和多种除草剂以避免双季玉米产生草甘膦抗性。从油菜到麻风树等甘蔗和生物柴油作物需要人工或灌溉滴施养分和肥料。随着技术的进步，大规模的生物燃料种植将成为农业化学工业的赚钱工具。
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